内容正文:
高三阶段检测
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示,足球在空中运动时不旋转,轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,书法课上,某同学临摹“理”字,写最后一横画时,笔尖沿直线从点由静止开始运动到点停止,则该过程中笔尖( )
A. 路程小于位移大小
B. 速度方向先由到后由到
C. 加速度方向一直由到
D. 所受摩擦力方向由到
3. 丹顶鹤是国家一级保护动物,常在湿地和沿海滩涂出现。丹顶鹤甲、乙同时同地出发做直线运动的速度一时间图像如图所示,乙一直做匀速直线运动,t0时刻甲正好追上乙,在0~ t0时间内,下列说法正确的是( )
A. 甲的平均速度小于0.5v0 B. 乙的速度可能等于0.5v0
C. 甲、乙间距离先减小后增大 D. 甲的加速度减小
4. 抗战期间,为了转移物资,需要纤夫拉船,如图所示,虚线1、2的夹角为30°,在O点的小船在两个力的作用下运动,其中一个力的大小为F0,方向与虚线1垂直,为了使小船沿着虚线2运动,则另一个力的最小值为( )
A. F0 B. F0 C. F0 D. F0
5. 学校体育器材室有一圆弧形篮球架,如图所示,若某同学将同一篮球分别放在、、、位置,挡板均竖直,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A. 在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
B. 在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
C. 在位置时篮球对挡板的压力最大
D. 在位置时篮球对挡板的压力最大
6. 如图所示,倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上,小华同学将一篮球(视为质点)以某一水平初速度抛出,抛出点正好在斜面底边端点的正上方,抛出点与斜面上顶点等高,篮球恰好落到斜面的中点,重力加速度大小为g,不计空气阻力,篮球被抛出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 游乐场里有一种旋转飞椅,当飞椅以一定的速度旋转时,坐在飞椅上的游客与飞椅组成的整体(视为质点)在水平面内做匀速圆周运动,其受力示意图如图所示,已知绳子(质量不计)的拉力大小为、长度为,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 若只再知道整体的角速度,则可求出整体的质量
B. 若只再知道整体受到的合力,则不可求出整体的质量
C. 若只再知道整体做圆周运动的半径,则不可求出整体的向心加速度
D. 若只再知道绳子与水平方向的夹角,则不可求出整体的运动周期
8. 如图所示,小强同学将陶瓷粗坯(视为质点)放在绕竖直轴OO'转动的水平转台上,转动转台,粗坯始终相对转台静止,在转台的转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粗坯对转台的压力不变 B. 粗坯对转台的压力增大
C. 粗坯受到的摩擦力不变 D. 粗坯受到的摩擦力一直增大
9. 2024年11月,泛大陆冰壶锦标赛在加拿大落幕。我国运动员获得一金一铜的好成绩。运动员以的速度把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02,取重力加速度大小,在不与其他冰壶碰撞的情况下,下列说法正确的是( )
A. 冰壶滑行时的加速度大小为
B. 冰壶滑行时的加速度大小为
C. 冰壶在冰面上滑行的距离为
D. 冰壶在冰面上滑行的距离为
10. 某学校组织同学们自制水火箭。在发射过程中,一水火箭(视为质点)由静止开始从水平地面上以的加速度竖直向上运动了,然后失去动力。若不计空气阻力,取重力加速度大小,关于该水火箭在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 最大速度为 B. 运动的时间为
C. 离地的最大高度为 D. 落回地面时水火箭的速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 实验小组做平抛实验,得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示,图中每小方格的边长为5cm,取重力加速度大小g=10m/s2;另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流,改变水流喷出时初速度的大小和方向,得到的运动轨迹如图乙所示,五条轨迹分别为1、2、3、4、5,水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出,以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题:
(1)由图甲可知,O点____(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点,平抛运动的初速度大小v0=____m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______(填“1”“2”“3”“4”或“5”),轨迹2与轨迹4的初速度大小__________(填“相等”或“不相等”)。
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)下列操作正确的是_____。
A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量
B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好
C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码
D. 先接通打点计时器的电源后释放小车
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,在正确的操作下,打出纸带进行检验,下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。
A. B. C. D.
(3)若某次实验中,没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量,其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标,以小车加速度的倒数为纵坐标,、两组同学得到的图像如图乙所示(为已知量)。由图乙可知,小车和车上砝码的总质量越大,小车的加速度越_____(填“大”或“小”);若该实验验证了牛顿第二定律,则当地的重力加速度大小为_____(用表示);组所用槽码的总质量比组的更_____(填“大”或“小”)。
13. 如图所示,把一物块套在足够长的水平固定的硬直细杆上,现给物块一个斜向右上方大小未知的恒定拉力,拉力方向与细杆的夹角为53°,物块从静止开始向右做匀加速直线运动,且杆对物块的弹力竖直向下,已知物块与细杆间的动摩擦因数μ=0.75,重力加速度大小为g ,sin53°=0.8、cos53°=0.6。
(1)求物块的加速度大小;
(2)若t0时间后撤去拉力,求撤去拉力后物块运动的时间。
14. 高速公路上强行超车非常危险,图是汽车超车过程的示意图,汽车和货车分别以和的速度在限速的路面上匀速行驶,其中汽车车身长、货车车身长,某时刻货车在汽车前处,若此时汽车司机开始迅速加速从货车左侧超车,加速度大小,方向与汽车的初速度方向相同,假定货车速度保持不变,不计汽车变道和转向的时间及车辆的宽度,求:
(1)汽车超过货车前,汽车车头与货车车头之间的最大间距;
(2)汽车在不超速的前提下完成超车的最短时间。
15. 如图所示,半径为2R的光滑半圆弧轨道ABC竖直固定在水平地面上的A点,半圆弧轨道ABC与半径为R的光滑半圆弧轨道CD平滑对接,C点的切线水平,D是的圆心。让质量为m的滑块(视为质点)获得水平向右的速度从A点沿圆弧轨道经过B、C、D点,已知滑块在B、C两点的速度大小分别为、,重力加速度大小为g。
(1)求滑块在B点时的加速度大小;
(2)求滑块运动到C点时所受弹力大小突变量的绝对值;
(3)在圆弧BC上有一点E(未画出),D、E连线与水平方向的夹角为37°,在滑块通过C点后(到达D点前)在D点和E点间固定一木板(与半圆弧轨道错开少许),滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,已知R=0.5m,滑块在D点与在B点的速度大小相等,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计滑块滑上木板的机械能损失和空气阻力,求滑块从E点飞出后落到水平地面上的点到A点的距离。
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高三阶段检测
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹如图中虚线所示,足球在空中运动时不旋转,轨迹在竖直平面内。足球在最高点的速度和所受合力的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体做曲线运动时,其速度方向为该点轨迹的切线方向;足球运动到最高点时,其竖直方向的速度为零,但水平方向的速度不为零。因此,在最高点足球的速度方向是水平向右的;在最高点,足球的速度水平向右,则足球受空气阻力的方向水平向左,重力的方向始终是竖直向下。因此,足球所受的合力是重力和空气阻力的矢量和,方向指向左下方。
故选D。
2. 如图所示,书法课上,某同学临摹“理”字,写最后一横画时,笔尖沿直线从点由静止开始运动到点停止,则该过程中笔尖( )
A. 路程小于位移大小
B. 速度方向先由到后由到
C. 加速度方向一直由到
D. 所受摩擦力方向由到
【答案】D
【解析】
【详解】A.笔尖沿直线从点由静止开始运动到点停止,路程等于位移大小,故A错误;
B.笔尖沿直线从点由静止开始运动到点停止,速度方向一直由到,故B错误;
C.笔尖经历了向右加速和向左减速的过程,故加速度方向先由到后由到,故C错误;
D.笔尖沿直线从点由静止开始运动到点停止,所受摩擦力方向由到,故D正确。
故选D。
3. 丹顶鹤是国家一级保护动物,常在湿地和沿海滩涂出现。丹顶鹤甲、乙同时同地出发做直线运动的速度一时间图像如图所示,乙一直做匀速直线运动,t0时刻甲正好追上乙,在0~ t0时间内,下列说法正确的是( )
A. 甲的平均速度小于0.5v0 B. 乙的速度可能等于0.5v0
C. 甲、乙间距离先减小后增大 D. 甲的加速度减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在图像中,图线与时间轴所围成的面积表示位移可知,甲的位移大于,根据可知,甲的平均速度大于;由题意可知,在0~ t0时间内,甲、乙的位移相等,所以平均速度也相等,故AB错误;
C.由图可知,甲、乙间距离先增大后减小,故C错误;
D.图线的斜率表示加速度,由题图可知,甲的斜率减小,所以甲的加速度减小,故D正确。
故选D。
4. 抗战期间,为了转移物资,需要纤夫拉船,如图所示,虚线1、2的夹角为30°,在O点的小船在两个力的作用下运动,其中一个力的大小为F0,方向与虚线1垂直,为了使小船沿着虚线2运动,则另一个力的最小值为( )
A. F0 B. F0 C. F0 D. F0
【答案】B
【解析】
【详解】以虚线2的方向为标准建立坐标轴,把F0进行正交分解。F0在垂直于虚线2方向上的分力为,当另外一个力与它等大反向时有最小值,即另一个力的最小值为。
故选B。
5. 学校体育器材室有一圆弧形篮球架,如图所示,若某同学将同一篮球分别放在、、、位置,挡板均竖直,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A. 在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
B. 在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
C. 在位置时篮球对挡板的压力最大
D. 在位置时篮球对挡板的压力最大
【答案】A
【解析】
【详解】篮球受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力,篮球受力分析如图所示
由平衡条件可知挡板对篮球的支持力大小为
圆弧篮球架对篮球的弹力大小为
其中为弧面的倾角,越大,越大,挡板对篮球的支持力越大,所以在位置时挡板对篮球的支持力最大,根据牛顿第三定律可知,篮球对挡板的压力最大;越大,越小,圆弧篮球架对篮球的弹力越大,所以在位置时圆弧篮球架对篮球的弹力最大,根据牛顿第三定律可知,在位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大。
故选A。
6. 如图所示,倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上,小华同学将一篮球(视为质点)以某一水平初速度抛出,抛出点正好在斜面底边端点的正上方,抛出点与斜面上顶点等高,篮球恰好落到斜面的中点,重力加速度大小为g,不计空气阻力,篮球被抛出时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由几何关系,结合平抛运动的规律可知,
解得
故选D。
7. 游乐场里有一种旋转飞椅,当飞椅以一定的速度旋转时,坐在飞椅上的游客与飞椅组成的整体(视为质点)在水平面内做匀速圆周运动,其受力示意图如图所示,已知绳子(质量不计)的拉力大小为、长度为,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 若只再知道整体的角速度,则可求出整体的质量
B. 若只再知道整体受到的合力,则不可求出整体的质量
C. 若只再知道整体做圆周运动的半径,则不可求出整体的向心加速度
D. 若只再知道绳子与水平方向的夹角,则不可求出整体的运动周期
【答案】A
【解析】
【详解】对整体进行受力分析,整体受到重力和绳子拉力,将拉力沿水平方向和竖直方向分解,竖直方向
为绳子与水平方向的夹角,水平方向合力提供向心力。
A.若只知道角速度,根据,
可得
即
可以求出质量,A正确;
B.若只知道合力,根据
又有
可以求出质量,B错误;
C.若只知道半径,根据,
可得
再根据
即可求出,C错误;
D.若只知道绳子与水平方向的夹角,由,
消去和,解得,D错误。
故选A。
8. 如图所示,小强同学将陶瓷粗坯(视为质点)放在绕竖直轴OO'转动的水平转台上,转动转台,粗坯始终相对转台静止,在转台的转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粗坯对转台的压力不变 B. 粗坯对转台的压力增大
C. 粗坯受到的摩擦力不变 D. 粗坯受到的摩擦力一直增大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.粗坯在竖直方向上受力平衡,跟转速无关,故粗坯受到的支持力大小不变,根据牛顿第三定律可知,粗坯对转台的压力不变,A正确,B错误;
CD.摩擦力提供粗坯做圆周运动的向心力,根据可知转速增大,粗坯受到的摩擦力一直增大,D正确,C错误。
故选AD。
9. 2024年11月,泛大陆冰壶锦标赛在加拿大落幕。我国运动员获得一金一铜的好成绩。运动员以的速度把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,已知冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.02,取重力加速度大小,在不与其他冰壶碰撞的情况下,下列说法正确的是( )
A. 冰壶滑行时的加速度大小为
B. 冰壶滑行时的加速度大小为
C. 冰壶在冰面上滑行的距离为
D. 冰壶在冰面上滑行的距离为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律,有
解得,故A正确,B错误;
CD.逆向考虑,由匀变速直线运动的规律,有
解得,故C错误,D正确。
10. 某学校组织同学们自制水火箭。在发射过程中,一水火箭(视为质点)由静止开始从水平地面上以的加速度竖直向上运动了,然后失去动力。若不计空气阻力,取重力加速度大小,关于该水火箭在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 最大速度为 B. 运动的时间为
C. 离地的最大高度为 D. 落回地面时水火箭的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】C.失去动力前,根据,解得
此时水火箭的速度大小为
失去动力后,水火箭做竖直上抛运动,到达最高点所用时间为
水火箭继续上升的高度为
则水火箭离地的最大高度为,故C错误;
ABD.水火箭从最高点到落地做自由落体运动,由,解得
则该水火箭在空中的运动时间为
水火箭落回地面时水火箭的速度大小为
可知水火箭的最大速度为,故A错误,BD正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 实验小组做平抛实验,得到小球做平抛运动的轨迹如图甲所示,图中每小方格的边长为5cm,取重力加速度大小g=10m/s2;另一实验小组用喷水枪喷射出一股水流,改变水流喷出时初速度的大小和方向,得到的运动轨迹如图乙所示,五条轨迹分别为1、2、3、4、5,水流喷出时初速度方向与水平方向的夹角在对应的轨迹上标出,以此来探究斜抛运动的规律。回答下列问题:
(1)由图甲可知,O点____(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点,平抛运动的初速度大小v0=____m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)五条轨迹中运动时间最长的是轨迹_______(填“1”“2”“3”“4”或“5”),轨迹2与轨迹4的初速度大小__________(填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1) ①. 是 ②. 1.5
(2) ①. 1 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
[1]由题图甲可知,小球从O点到A点和从A点到B点的水平距离均为15cm,故它们的运动时间相等,若O点是平抛运动的起点,则小球从O点到A点和从A点到B点的竖直方向上的分位移大小之比应为1:3,由题图甲可知,,,则有
则O点是平抛运动的抛出点;
[2]在竖直方向上
水平方向上
将,代入,解得
【小问2详解】
[1]斜抛运动的运动时间由竖直方向上的高度来决定,高度越大,运动时间越长,则轨迹1的运动时间最长;
[2]设轨迹2、4的初速度大小分别为、,把轨迹2、4的初速度分别沿着水平方向和竖直方向分解,则运动时间分别为,
射程分别为、
由题图乙可知
解得
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)下列操作正确的是_____。
A. 使小车和车上砝码的总质量远小于槽码质量
B. 补偿阻力时垫块垫得越高越好
C. 补偿阻力时需要用细绳连接槽码
D. 先接通打点计时器的电源后释放小车
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,在正确的操作下,打出纸带进行检验,下列纸带能说明补偿阻力恰当的是_____。
A. B. C. D.
(3)若某次实验中,没有使槽码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量,其他实验操作均正确。以小车和车上砝码的总质量为横坐标,以小车加速度的倒数为纵坐标,、两组同学得到的图像如图乙所示(为已知量)。由图乙可知,小车和车上砝码的总质量越大,小车的加速度越_____(填“大”或“小”);若该实验验证了牛顿第二定律,则当地的重力加速度大小为_____(用表示);组所用槽码的总质量比组的更_____(填“大”或“小”)。
【答案】(1)D (2)C
(3) ①. 小 ②. ③. 小
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车和车上砝码所受的合力大小近似等于槽码受到的总重力,应使小车和车上砝码的总质量远大于槽码的总质量,选项A错误;
B.为了保证小车所受细绳拉力等于小车所受合力,需要调整垫块位置以补偿阻力,但不是将垫块垫得越高越好,选项B错误;
C.补偿阻力时不能用细绳连接槽码,选项C错误;
D.根据操作要求,应先接通打点计时器的电源后释放小车,选项D正确。
故选D。
【小问2详解】
补偿阻力恰当时,小车在不受槽码拉力的情况下应做匀速直线运动,可以通过纸带上的点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动。
故选C。
【小问3详解】
[1][2][3]由题图乙可知,小车和车上砝码的总质量越大,小车的加速度越小;由牛顿第二定律有
化简可得
可知当时,
即
且图线的斜率越小,槽码的总质量越大,由题图乙可知组所用的槽码的质量比组的更小
13. 如图所示,把一物块套在足够长的水平固定的硬直细杆上,现给物块一个斜向右上方大小未知的恒定拉力,拉力方向与细杆的夹角为53°,物块从静止开始向右做匀加速直线运动,且杆对物块的弹力竖直向下,已知物块与细杆间的动摩擦因数μ=0.75,重力加速度大小为g ,sin53°=0.8、cos53°=0.6。
(1)求物块的加速度大小;
(2)若t0时间后撤去拉力,求撤去拉力后物块运动的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设斜向上的拉力大小为,把分别沿水平方向和竖直方向分解,在水平方向上,由牛顿第二定律可得
在竖直方向上,根据平衡条件有
其中
联立,解得
【小问2详解】
经过时间后,物块的速度大小为
撤去拉力后,根据牛顿第二定律
解得,物块的加速度大小为
设再经过时间物块停止运动,则有
解得
14. 高速公路上强行超车非常危险,图是汽车超车过程的示意图,汽车和货车分别以和的速度在限速的路面上匀速行驶,其中汽车车身长、货车车身长,某时刻货车在汽车前处,若此时汽车司机开始迅速加速从货车左侧超车,加速度大小,方向与汽车的初速度方向相同,假定货车速度保持不变,不计汽车变道和转向的时间及车辆的宽度,求:
(1)汽车超过货车前,汽车车头与货车车头之间的最大间距;
(2)汽车在不超速的前提下完成超车的最短时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车、货车的初速度与限速分别为,,
汽车超过货车前,当汽车速度等于货车的速度时,汽车车头与货车车头之间的间距最大,则有
该过程汽车、货车通过的位移分别为,
则最大间距为
【小问2详解】
汽车加速到最大速度过程,根据速度与位移的关系式有
解得
汽车加速到最大速度过程,所用时间为
此时间内货车的位移为
由于
可知汽车在加速过程没有完成超车,之后匀速过程有,
若恰好超车,则有
解得
则汽车在不超速的前提下完成超车的最短时间为
15. 如图所示,半径为2R的光滑半圆弧轨道ABC竖直固定在水平地面上的A点,半圆弧轨道ABC与半径为R的光滑半圆弧轨道CD平滑对接,C点的切线水平,D是的圆心。让质量为m的滑块(视为质点)获得水平向右的速度从A点沿圆弧轨道经过B、C、D点,已知滑块在B、C两点的速度大小分别为、,重力加速度大小为g。
(1)求滑块在B点时的加速度大小;
(2)求滑块运动到C点时所受弹力大小突变量的绝对值;
(3)在圆弧BC上有一点E(未画出),D、E连线与水平方向的夹角为37°,在滑块通过C点后(到达D点前)在D点和E点间固定一木板(与半圆弧轨道错开少许),滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,已知R=0.5m,滑块在D点与在B点的速度大小相等,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计滑块滑上木板的机械能损失和空气阻力,求滑块从E点飞出后落到水平地面上的点到A点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据力的合成结合向心力公式有
解得
【小问2详解】
滑块运动到C点前
滑块运动到C点后
所受弹力大小突变量的绝对值
【小问3详解】
从D点到E点,根据动能定理有
解得
根据斜抛运动规律有,
滑块从E点飞出后落到水平地面上的点到A点的距离为
解得
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